D ESENVOLVIMENTOS FUTUROS

Na sequência do estudo efectuado, algumas linhas de investigação despertaram interesse, não tendo sido possível desenvolvê-las atendendo ao âmbito limitado do trabalho.

O conhecimento do efeito da fadiga nos pavimentos mistos madeira-betão é uma matéria de especial interesse visto tratar-se de um aspecto decisivo na segurança a longo prazo deste tipo de estruturas. Tal como é considerada a fadiga em pontes, como referido no Eurocódigo 5 parte 2 [61], a fadiga pode ter um papel importante no comportamento e segurança de um sistema misto madeira-betão.

Uma vez que o Eurocódigo 5 [53] é vago quanto à precisão do comportamento dos diversos sistemas de ligação, é necessário continuar a campanha experimental levada a cabo por diversos investigadores por forma a serem criados métodos que prevejam, o mais rigorosamente possível, o comportamento do sistema de ligação. Só assim se conhece o comportamento rigoroso das soluções de pavimentos mistos madeira-betão, permitindo a comparação entre os diversos sistemas existentes.

Outro aspecto que adquire grande importância no modelo de cálculo de estruturas mistas madeira- betão é a fluência dos materiais. Estudar o modo como os materiais com diferentes valores de fluência se comportam quando se encontram num sistema misto constitui assim uma tarefa fundamental, uma vez que o comportamento a longo prazo dos materiais não é o mesmo quando trabalham em conjunto com outros materiais, ou quando trabalham isoladamente.

Os pavimentos mistos, ao nível térmico e acústico, apresentam melhorias quando comparados com pavimentos simples de madeira. Contudo, a variação das espessuras dos materiais constituintes do sistema, bem como a possibilidade de se optar por diferentes características dos materiais, torna dificil quantificar a melhoria incrementada pelo pavimento. É necessário proceder ao estudo específico das variações ocorridas, permitindo assim optimizar as soluções.

No que respeita às condições iniciais do pavimento, é necessário definir ensaios não destrutivos de forma a fornecer informação quantitativa mais rigorosa na avaliação das propriedades mecânicas dos elementos de madeira antiga.

É necessário proceder também ao estudo dos reforços do pavimento, mais concretamente na ligação à parede, garantindo a boa transmissão de esforços entre elementos estruturais. O reaproveitamento dos elementos de madeira estrutural poderá obrigar ao reforço de algumas vigas. através de elementos de aço ou madeira, devendo ser estudado o seu comportamento quando englobadas num sistema misto. Um estudo importante refere-se ao comportamento sísmico dos pavimentos mistos madeira-betão visto este tratar-se de um conhecimento e exigência actuais e que devem ser garantidos pelo pavimento podendo haver a necessidade de se proceder ao seu reforço sísmico.

Por fim, devem ser estudadas formas de adequar os pavimentos às novas infra-estruturas (redes de abastecimento de água, redes de drenagem de águas residuais, gás, electricidade, entre outras) e deverão ser estudadas formas de melhoria no que se refere a conforto não estrutural, como por exemplo, segurança contra incêndios ou segurança na utilização, entre outros.

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ANEXO A

1.ANEXO A

1.1.SISTEMA DE LIGAÇÃO

No capítulo 3 são apresentados diferentes tipos de sistemas de ligação, encontrando-se estes divididos em sistemas de ligação tradicionais e sistemas de ligação comerciais. O uso da letra T antes do código do ligador indica que este é um sistema tradicional, enquanto a letra C, indica que este é comercial. No código de cada sistema de ligação, as restantes duas siglas correspondem ao modo de ligação, conforme é indicado no ponto 3.6.2 do capítulo 3.

Fig. A.1 - Sistemas de ligação contínuos Sistemas de ligação contínuos Chapas metálicas contínuas Sistema Tampone, Campa TCC1 Sistema HBV CCC2 Sistema LPR, Peter Cox CCC3 Barras de aço em

zig-zag Sistema Llear CCB4

Saliências nas vigas Sistema Natterer, Hoeft TCS6 Sistema Kessel, Stallkamp TCS7 Calhas Sistema Godycki, Pawlica e Kleszczeewski TCA8

Calhas nas vigas TCA9

Fig. A.2 - Sistemas de ligação pontuais Sistemas de ligação pontuais Cavilhas Cavilhas ao corte e flexão TPC2 Cavilhas ao esforço axial TPC3 Sistema Alessi, Raffagli, Lamborghini TPC4 Sistema Cecchi TPC5 Parafusos Sistema VB, SFS Intec CPP6 Sistema Tecnaria CPP7 Sistema HSB CPP8 Tubos metálicos Sistema FLAP, Peter Cox CPT9 Sistema Syla- Structures TPT10 Sistema Sylvabat CPT11 Sistema Gelfi, Ronca TPT12 Sistema FLAP, Laner TPT13

Cilindros Sistema wood-

beton CPI14

Chapa metálica tipo prego

Sistema Messina-

 TCC1 - Sistema Tampone-Campa

O sistema Tampone-Campa é um ligador contínuo. Neste sistema é introduzida uma placa de metal em altura e comprimento igual à viga de madeira. Esta está destinada a aumentar a resistência do elemento de madeira. As placas de metal, que podem ser introduzidas individualmente ou em conjunto, têm uma resistência à instabilidade lateral limitada sendo necessário associar essas placas com a estrutura de madeira para eliminar esse defeito. Esta lâmina vem dar uma maior resistência à compressão e tracção nas zonas onde é mais necessário. A disposição das placas ou parafusos pode variar dependendo das necessidades. Os parafusos são utilizados para evitar o escorregamento na zona de ligação madeira- aço e são utilizadas peças em aço para fazer a ligação aço-betão.

Fig. A.3 - Possíveis ligações no sistema Tampone-Campa

 CCC2 - Sistema HBV

Neste sistema, os ligadores HBV são embutidos nas vigas de madeira. O ligador consiste numa chapa metálica perfurada, criando uma espécie de rede metálica. Este tipo de padrão permite uma ligação ao betão mais resistente e mais coesa.

é um instituto que certifica tecnologias de acordo com as normas europeias.

 CCC3 - Sistema LPR, Peter Cox

Existe um sistema patenteado (LPR, Peter Cox) que utiliza como conector um perfil metálico com secção em V invertida, alveolado e perfurado para introduzir os parafusos de ligação na madeira. A colocação deste ligador é rápida e fácil no caso de vigas que tenham uma superfície medianamente nivelada. A solução típica tem uma altura de cerca de 10 cm e deixa um espaço vazio sobre o soalho que é preenchido por um material de isolamento térmico.

Este sistema permite a conservação dos elementos originais do pavimento obtendo uma solução sólida e agradável esteticamente.

Fig. A.5 - Sistema LPR, Peter Cox

b) Barras de aço em Zig-Zag

Também se encontram inserida nas vigas de madeira. Conseguem melhor ligação com a madeira e com o betão e é um ligador mais leve.

 CCB4 - Sistema Llear, RDB

O sistema “Llear” da empresa “RDB” consiste na aplicação de uma treliça em aço nas vigas e pela sobreposição de elementos cerâmicos e uma camada de betão armado. A ligação entre a madeira e o betão é feita pela treliça em aço, que está segura à madeira por colas epoxi. Os elementos cerâmicos resultam da extrusão de argilas ricas em óxido de ferro. Estes elementos levam uma pintura impermeabilizante que os impede de absorver água, mantendo a sua permeabilidade ao vapor.

Execução do sistema:

As vigas têm que estar espaçadas de 55 cm e têm que estar apoiadas nas paredes cerca de 10 cm. Deverá ser colocada uma protecção nas vigas de madeira durante a fase de instalação dos blocos e de betonagem.

Os elementos cerâmicos do sistema têm que estar postos lado a lado ao longo do comprimento da viga. Deve ser posta uma protecção para proteger os elementos cerâmicos da humidade derivada da betonagem. Deverá ser introduzido um elemento de suporte a meio vão para vãos até 5 m e dois para vãos superiores.

Fig. A.7 - Aplicação dos blocos cerâmicos e aspecto final do pavimento

Quando a colocação dos elementos cerâmicos estiver concluída é colocada uma rede metálica sobre as treliças e é efectuada a betonagem de modo a perfazer uma camada de betão com cerca de 4 a 5 cm.

Uma vez concluída a betonagem, a protecção das vigas deverá ser retirada.

c) Saliências nas vigas

Este tipo de solução para ligar a madeira ao betão aparece sempre complementado a outro tipo de ligador (pregos ou parafusos). Estes ligadores complementares permitem absorver os efeitos de separação entre os dois materiais, enquanto as saliências absorvem os esforços rasantes num sentido e não são capazes de transmitir pequenas tracções que se desenvolvem para que ambas as secções flictam igualmente.

 TCS6 - Sistema Natterer, Hoeff

Neste sistema são formadas cunhas incrustadas na madeira de maneira a transmitir os esforços rasantes.

Fig. A.9 - Saliências nas vigas (Netterer, Hoeft)

 TCS7 - Sistema Kessel, Stallkamp

São efectuados cunhas na madeira das vigas para transmitir o esforço rasante e são utilizados pregos para não ocorrer o desprendimento dos dois materiais.

e) Calhas

 TCA8 - Sistema Godycki, Pawlica e Kleszczewski

Neste sistema são criados ressaltos na superfície superior das vigas de madeira de maneira a transmitir o esforço rasante, complementando-se com a utilização de pregos em ambas as secções.

Fig. A.11 - Saliências nas vigas (Godycki, Pawlica e Kleszczewski)

 TCA9 - Calha nas vigas

Outro sistema de ligação entre a madeira e o betão consiste em abrir calhas na madeira. Assim são criadas ranhuras onde o betão penetra de modo a transmitir os esforços rasantes através de pressão directa entre as superfícies de madeira e betão. A capacidade de carga deve ser comprovada no betão e na madeira. As ranhuras podem ser de secção circular ou rectangular. Para evitar o levantamento da camada de betão, colocam-se pregos de modo a fortalecer a união. Também se pode recorrer a sistemas em que se usa secções trapezoidais nestas ranhuras e a ligação entre os dois materiais é feita por barras previamente inseridas na madeira através de colas. Depois de colocado o betão estas barras são tensionadas de modo a aumentar o atrito entre os dois materiais.

Fig. A.13 - Ligação por calhas com secção trapezoidal e calhas tensionadas

 TCA10 - Calha armada

Existe uma outra técnica que consiste numa estrutura de betão armado com um recobrimento da madeira, simulando as vigas. Neste modelo é aberto na viga de madeira uma calha que vai albergar uma armadura de aço. O betão coloca-se nesta calha e faz-se uma camada superior de compressão. Neste caso a madeira não possuí uma função estrutural, apenas decorativa.

Os ligadores tipo cavilha são os elementos de fixação mais simples, como pregos, parafusos e barras de ferro dobradas. Podem ser instalados perpendicularmente ao plano de contacto entre o betão e a madeira, conferindo maior resistência ao corte. Segundo o Eurocódigo 5, este tipo de ligadores incrementam a capacidade de carga cerca de 20 % e cerca de 100% na rigidez da união. Caso exista uma camada intermédia, como por exemplo nos casos em que é aproveitado o soalho para cofragem, o